单相半波可控整流电路实验

1、重庆三峡学院实验报告课程名称电力电子技术实验类型验证系 别电信学院 年级班别2015级2班 学生 袁志军实验教师辉实验名称单相半波可控整流电路实验学 时2专业电气工程及自动化开出学期20162017下期学号201507144228成绩2017 年4月30日填写说明1、基本容(1)实验序号、名称(实验一：XXX)； (2)实验目的；(3)实验原理;(4)主要仪器设备器件、药品、材料；(5)实验容；(6)实验方法及步骤(7)数据处理或分析讨论2、要求：(1) 用钢笔书写(绘图用铅笔)(2) 凡需用坐标纸作图的应使用坐标纸进行规作图实验三单相半波可控整流电路实验一、实验目的(1) 掌握单结晶体管触发

2、电路的调试步骤和方法。(2) 掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。(3) 了解续流二极管的作用。二、实验所需挂件及附件序 号备注1DJK01电源控制屏该控制屏包含“三相电源输岀”，“励磁电源”等几个 模块。2DJK02晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。3DJK03-1晶闸管触发 电路该挂件包含“单结晶体管触发电路”模块。4DJK06给泄及实验器 件该挂件包含'二极管”等几个模块。5D42三相可调电阻6双踪示波器自备7万用表自备三、实验线路及原理将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件而板上的反桥中

3、的任意一个晶 闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭(防止误触发)，图中的R负载用D42三相可调电阻，将 两个900Q接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感Ld在DJK02面板上，有lOOmH、200mH、700mH 三档可供选择，本实验中选用700mHo直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。四、实验方法(1) 单结晶体管触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输岀线电压为200V,用两根导线将200V交流电 压接到DJK03-1的“外接220Y”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶

4、体管触 发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调肖移相电位器RP1,观 察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相II：能否在30°170°用移动？DJK03-Itr fi4HI11源输出buh结f.N剋电单帛-H发W巳allhGi祥负萩图3-6单相半波可控整流电路（2）单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图3-6电路图接线。将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观 察负载电压山、晶闸管VT两端电压Uvr的波形，调节电位器RP1,观察u二30°、60°、90°、120°

5、、150°时G、 Ur的波形，并测量直流输出电压G和电源电压匕，记录于下表中。五、数据记录及处理 实验台实测数据： a =30°a3660°90°126154°u=/v213213213213213Ud/V （记录值）75563792u/u=0. 3520. 2630.1730. 0420. 009Ud/V （计算值）89. 4371.8947. 9323. 966. 42U尸75V, U=220V, Ud/U2=0. 352,二0 45U：(l+cos a )/2二89. 43；S= Ud -/*100%= 16. 14%；=0. 45U2(

6、l+cos 0)/2=71.89；6=4-1/*100%=22. 1%：a 二90° , Ud=37V U：=220 U/U：=0.173；=0. 45U2(l+cosa)/2=47. 93：6 = Uc -1/*100%=22.8%：a =120° , Ud=9 Uf220V, U/U：=0.042；=0.45U2(l+cosa )/2二23. 96：5 = U -!/*100%=62.44%：Time offset: 0重庆三峡学院实验报告纸CI 二 150° : I；尸2V, U：二220Y, Uo/UfO. 009；=0. 45U-(l+cosa)/2=6

7、. 42：6 = 几 -1/*100%=68.85%O六、思考题(1) 单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中电容Cl的数值有什么关系？答：C1越大，振荡频率越小。在一个梯形波周期，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管的触发只有第一个 触发脉冲起作用。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决左，调fjRPl改变C1的充电时间，控制第一个尖脉冲的 充电时刻，实现脉冲的移相控制。(2) 单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象?如何解决？答：1.输出电压平均值减小。由于电感中感应电动势要阻碍电流的减小，到输入电压变负时，id并未下降到 0,此时负载上的电压为负值。由于出现了负值部分，所以输岀电压平

8、均值减小2.输出电压产生振荡现象。没有续流，感性负载在愣次泄律作用下，自感电势导致振荡，从理论上说，使用 可控硅做半波整流带感性负载，触发脉冲宽度足够、触发时可控硅两侧有足够的正向电压，是不会有振荡现象的, 但实际电路的电源、负载特性复杂，做不到。解决办法：在感性负载上并联一个续流二极管就可以解决问题。七、注意事项(1) 在本实验中触发电路选用的是单结晶体管触发电路，同样也可以用锯齿波同步移相触发电路来完成实验。(2) 在实验中，触发脉冲是从外部接入DJK02而板上晶闸管的门极和阴极，此时，应将所用晶闸管对应的正桥 触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位宜，避免误触发。(3) 为避免晶闸管

9、意外损坏，实验时要注意以下几点： 在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。 在接通主电路前，必须先将控制电压U“调到零，且将负载电阻调到最大阻值处：接通主电路后，才可逐渐 加大控制电压U“，避免过流。 要选择合适的负载电阻和电感，避免过流。在无法确左的情况下，应尽可能选用大的电阻值。(4) 由于晶闸管持续工作时，需要有一定的维持电流，故要使晶闸管主电路可靠工作，其通过的电流不能太 小，否则可能会造成晶闸管时断时续，工作不可靠。在本实验装置中，要保证晶闸管正常工作，负载电流必须大 于50mA以上。(5) 在实验中要注意同步电压与触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中，触发脉冲产生的位置是在 同步电压的上半周，而在锯齿波触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的下半周，所以在主电路接线时 应充分考虑到这个问题，否则实验就无法顺利完成。(6) 使用电抗器时要注意其通过的电流不要超过1A,保证线性。八、实验总结本次实验进行了单相半波可控整流电路实验，负载采用纯阻性负载。电路较为简单，通过改变晶闸管移相角, 观察并记录不同移相角下负载和电源电压的波形，验证整流效果。由于晶闸管较为脆弱